Het DUTCH-Star project van PA4YBR

Digitale Spraak, Zelf Gebouwd!

Vrijdag 03 Oktober 2008 at 6:36 pm

DUTCH*Star

 

Fred van Kempen, PA4YBR werkt al een aantal maanden aan een zelfbouw-oplossing voor D-STAR. Voorwaar geen eenvoudig project. Er zijn wereldwijd al eerdere pogingen ondernomen om buiten de bekende ICOM-fabrieksapparatuur iets voor D-STAR te maken. Dit resulteerde in een computerprogramma waarmee de datapakketten (niet de spraak) van D-STAR gedecodeerd kan worden, in een poging om de ICOM UT-118 D-STAR-module aan bestaande amateurapparatuur te koppelen en in de bekende DV-DONGLE waarmee je de D-STAR gateway op kunt, en die ondertussen ook in Nederland te koop is. Nog niet eerder werd er een concept gemaakt waarmee buiten apparatuur van de fabrikant voor D-STAR-apparatuur om een transceiver kan worden gemaakt. En dan nog wel een oplossing die in bouwpakketvorm voor amateurs beschikbaar zal komen. Vol trots presenteert Vragenrubriek.nl hier dan ook een gesprek met de maker.

"'Steek geen segaar op voordat de merrie geworpen heeft', zo sprak mijn buurman vroeger. Nu was de man boer, dus de spelfouten kunnen we 'm niet kwalijk nemen, maar de man had wl gelijk. Het is bekend dat ik al een tijd bezig ben met het ontwerp van een zelfbouw-transceiver voor diverse banden, voor gebruik met de D-Star Digital Voice mode. Ook moeten alle gebruikelijke analoge modes bruikbaar zijn; zeker niet eenvoudig!"

Fred koos als naam van dit project DUTCH*Star. Het eerste model van het project is DS-1 (DUTCH*Star -1) gedoopt. Ben je niet bang om je te verslikken in zo'n groot en ambitieus project? "Dit is inderdaad een vrij groot project, vandaar dat ik het ook in stapjes ontwikkel. Ook al omdat ik er niet fulltime aan kan werken, en ik anders het overzicht zou kwijtraken, is gekozen voor die stapsgewijze aanpak."

 

DUTCH*Star

"Om wat vaart te maken met de ontwikkeling van het moeilijkste deel van het project (het User Interface, ofwel de software die de knopjes en het display laat werken, het contact met de amateur dus) heb ik ervoor gekozen om dit deel eerst op een gewonwe PC te ontwikkelen en te testen, waarna het zonder problemen ook in een kleinere omgeving zoals die van een MCU (MicroController Unit) binne het uiteindelijke apparaat zelf zal werken. Het programma op de PC doet daarom het volledige front panel van de transceiver na.  Deze software is inmiddles overigens volledig af. Een screenshot daarvan is gebruikt om over een foto van de EC-2 te plakken, en daarmee kregen we de 'artists' impression' van het uiteindelijk te maken apparaat zoals bovenaan deze pagina te zien is."

"Ik hoor je nu al denken... 'hee, heeft Fred zijn K2 soms opgeofferd?'  Nee hoor, maar die gedachte is niet zo raar, want het is inderdaad eenzelfde kastje.  Elecraft heeft voor K2-hobbyisten ook een 'leeg' kastje in de handel gebracht (de EC-2) zodat men daarin allerlei K2-related knutsels in kan bouwen. Ik vond het zelf echter een fijn kastje om ook de DUTCH*Star in in te bouwen." 

 

DUTCH*Star

D-STAR-protocol

Fred gaat wat nader op het ontwikkelen van het project in. "Voor het implementeren van het D-Star protocol als geheel is gekozen voor een iets andere opstelling tijdens de ontwikkelfase.  Het D-Star gedeelte wordt opgedeeld in drie test modules:

- een CPU module, compleet met LCD en toetsenbordje
- een GMSK data modem (basis van het D-Star protocol)
- een DV (Digital Voice) module met de AMBE chip

Twee van deze onderdelen zie je in de andere foto's terug.  Van links naar rechts, en onder naar boven:

- transceiver kabel naar Icom IC-2800H dualbander (kabel heeft de standaard RigExpert 25-pin aansl)
- serial cable naar PC voor overdracht van data frames
- USB cable naar PC voor stroomvoorziening
- twee flatcables (programmerkabels voor modules)
- in de achtergrond een Icom IC-92D porto op PI1DSA

De test unit is opgebouwd als 'stack' van een aantal door mij ontwikkelde standaard-boards; van onder naar boven zijn dat:

- AVR ATMega328 CPU module met USB en RS232 ports (USB voor power en console naar PC; RS232 wordt doorgeleid naar volgende module)

 

DUTCH*Star

- GMSK Smart Modem controller module, met als input de DB25 connector naar de transceiver. Op deze module zit naast klein spul ook een CMX589A GMSK modem chip, plus een AVR ATMega88 CPU.  De console van deze CPU zit via de bridge connector vast aan de R232 poort van de hoofd-CPU module (zie boven)

- een GraphicLCD + Keyboard module, met een DOGM128 module van EA (nu met wit backlight, maar liever met een wat minder felle Amber of Blue versie), en een aantal druktoetsen in matrix-opstelling. Ook deze module zit aan de hoofd-CPU module vast via een nog net zichtbare flatcable.

De hoofd-CPU verzorgt tezamen met de LCD module natuurlijk het contact met de gebruiker.  Het echte werk wordt verricht door de CPU van de GMSK Modem module, want die draagt zorg voor de volledige omzetting van audio aan de transceiver-kant naar bruikbare frames (packets) waar de hoofd-CPU iets mee kan, en andersom.

GMSK-modem

Momenteel draait het D-Star protocol volledig in de CPU van het GMSK modem; een kopie van de gedecodeerde packets wordt dan via de console naar een serial port van de PC gestuurd, en daarop draait een stuk software dat de verdere afhandeling doet.  Die afhandeling bestaat uit het laten zien van wie er verbindingen maakt, en het doorsluizen van audio frames naar een module genaamd de DV Dongle; dit is een USB stick waarop een AMBE2020 vocoder chip zit, en die de door ons aangeboden audio frames omzet naar een formaat waar we verolgens de soundcard mee kunnen 'voeren', met als uiteindelijk resultaat hoorbaar geluid !

Uiteindelijk zal het PC-deel niet meer nodig zijn, omdat dan derde (en laatste) module uit deze testopstelling klaar zal zijn: de DV Audio module, met daarop ook een AMBE2020 chip.  Die module wordt rechtstreeks op de GMSK Modem print geprikt, en heeft aansluitingen voor speaker, microfoon plus een PTT-knopje.  In die fase zal het weergeven van de callsigns en zo via het LCD gaan; hiermee ben ik nu bezig.

Mailadres van Fred:

DUTCH*Star

 

[met toestemming overgenomen van http://www.vragenrubriek.nl/]